Шум - беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры.

• Первоначально слово шум относилось исключительно к звуковым колебаниям, однако в современной науке оно было распространено и на другие виды колебаний (радио-, электричество).

  Классификация шумов

  Шум - совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум - это всякий неблагоприятный воспринимаемый звук.

  По спектру

  Шумы подразделяются на стационарные и нестационарные.

  По характеру спектра

  По характеру спектра шумы подразделяют на:

• широкополосный шум с непрерывным спектром шириной более 1 октавы;
• тональный шум, в спектре которого имеются выраженные тона. Выраженным тон считается, если одна из третьоктавных полос частот превышает остальные не менее, чем на 7 дБ.

По частоте (Гц)

По частотной характеристике шумы подразделяются на:

• низкочастотный (<400 Гц)
• среднечастотный (400-1000 Гц)
• высокочастотный (>1000 Гц)

По временны́м характеристикам

• постоянный;
• непостоянный, который в свою очередь делится на колеблющийся, прерывистый и импульсный.

По природе возникновения

• Механический
• Аэродинамический
• Гидравлический
• Электромагнитный

  Измерение шумов

  Для количественной оценки шума используют усредненные параметры, определяемыми на основании статистических законов. Для измерения характеристик шума применяются шумомеры, частотные анализаторы, коррелометры и др.

  Уровень шума чаще всего измеряют в децибелах.

  Сила звука в децибелах

• Разговор: 40-45
• Офис: 50-60
• Улица: 70-80
• Фабрика (тяжелая промышленность): 70-110
• Цепная пила: 100
• Старт реактивного самолёта: 120
• Вувузела: 130

Источники шума

Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах; в технике основные источники шума - различные двигатели и механизмы. Общепринятой является следующая классификация шумов по источнику возникновения: - механические; - гидравлические; - аэродинамические; - электрические.

Повышенная шумность машин и механизмов часто является признаком наличия в них неисправностей или нерациональности конструкций. Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию.

Неакустические шумы

Радиоэлектронные шумы - случайные колебания токов и напряжений в радиоэлектронных устройствах, возникают в результате неравномерной эмиссии электронов в электровакуумных приборах (дробовой шум, фликкер-шум), неравномерности процессов генерации и рекомбинации носителей заряда (электронов проводимости и дырок) в полупроводниковых приборах, теплового движения носителей тока в проводниках (тепловой шум), теплового излучения Земли и земной атмосферы, а также планет, Солнца, звёзд, межзвёздной среды и т. д. (шумы космоса).

Воздействие шума на человека

Шум звукового диапазона приводит к снижению внимания и увеличению ошибок при выполнении различных видов работ. Шум замедляет реакцию человека на поступающие от технических устройств сигналы. Шум угнетает центральную нервную систему (ЦНС), вызывает изменения скорости дыхания и пульса, способствует нарушению обмена веществ, возникновению сердечно-сосудистых заболеваний, язвы желудка, гипертонической болезни. При воздействии шума высоких уровней (более 140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при ещё более высоких (более 160 дБ) и смерть.

Гигиеническое нормирование шума

Для определения допустимого уровня шума на рабочих местах, в жилых помещениях, общественных зданиях и территории жилой застройки используется ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ «Шум. Общие требования безопасности», СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

Нормирование шума звукового диапазона осуществляется двумя методами: по предельному спектру уровня шума и по дБА. Первый метод устанавливает предельно допустимые уровни (ПДУ) в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 ГЦ. Второй метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда не известен спектр реального шума. Нормируемым показателем в этом случае является эквивалентный уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же влияние, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале А шумомера.

Цвета шума

Цвета шума - система терминов, приписывающая некоторым видам шумовых сигналов определённые цвета исходя из аналогии между спектром сигнала произвольной природы (точнее, его спектральной плотностью или, говоря математически, параметрами распределения случайного процесса) и спектрами различных цветов видимого света. Эта абстракция широко используется в отраслях техники, имеющих дело с шумом (акустика, электроника, физика и т. д.).

Белый шум

Белый шум - стационарный шум, спектральные составляющие которого равномерно распределены по всему диапазону задействованных частот. Примерами белого шума являются шум близкого водопада(отдаленный шум водопада - розовый, так как высокочастотные составляющие звука затухают в воздухе сильнее низкочастотных), или шум Шоттки на клеммах большого сопротивления. Название получил от белого света, содержащего электромагнитные волны частот всего видимого диапазона электромагнитного излучения.

В природе и технике «чисто» белый шум (то есть белый шум, имеющий одинаковую спектральную мощность на всех частотах) не встречается (ввиду того, что такой сигнал имел бы бесконечную мощность), однако под категорию белых шумов попадают любые шумы, спектральная плотность которых одинакова (или слабо отличается) в рассматриваемом диапазоне частот.

Статистические свойства

Термин «белый шум» обычно применяется к сигналу, имеющему автокорреляционную функцию, математически описываемую дельта-функцией Дирака по всем измерениям многомерного пространства, в котором этот сигнал рассматривается. Сигналы, обладающие этим свойством, могут рассматриваться как белый шум. Данное статистическое свойство является основным для сигналов такого типа.

То, что белый шум некоррелирован по времени (или по другому аргументу), не определяет его значений во временной (или любой другой рассматриваемой аргументной) области. Наборы, принимаемые сигналом, могут быть произвольными с точностью до главного статистического свойства (однако постоянная составляющая такого сигнала должна быть равна нулю). К примеру, двоичный сигнал, который может принимать только значения, равные нулю или единице, будет являться белым шумом только если последовательность нулей и единиц будет некоррелирована. Сигналы, имеющие непрерывное распределение (к примеру, нормальное распределение), также могут быть белым шумом.

Дискретный белый шум - это просто последовательность независимых (то есть статистически не связанных друг с другом) чисел.

Фликкер-шум, розовый шум

Фликкер-шум (фликкерный шум , 1/f шум , иногда розовый шум в узком прикладном понимании такого термина) - электронный шум, наблюдаемый практически в любых электронных устройствах; его источниками могут являться неоднородности в проводящей среде, генерация и рекомбинация носителей заряда в транзисторах и т. п. Обычно упоминается в связи с постоянным током.

Фликкерный шум имеет спектр розового шума, поэтому его иногда так и называют. Однако следует различать розовый шум, как математическую модель сигнала определённого вида, и фликкерный шум, как вполне определённое явление в электрических цепях.

В 1996 году в Институте теплофизики УрО РАН В. П. Ковердой и В. Н. Скоковым были экспериментально обнаружены интенсивные тепловые пульсации при переходе от пузырькового режима кипения жидкого азота к плёночному на тепловом участке высокотемпературного сверхпроводника. Спектр этих пульсаций соответствует фликкер-шуму

Красный шум

Красный шум (броуновский шум ) - шумовой сигнал, который производит броуновское движение. Из-за того, что по-английски он называется Brown (Brownian) noise , его название часто переводят на русский язык как коричневый шум .
Спектральная плотность красного шума пропорциональна 1/f², где f - частота. Это означает, что на низких частотах шум имеет больше энергии, даже больше, чем розовый шум. Энергия шума падает на 6 децибел на октаву. Акустический красный шум слышится как приглушённый, в сравнении с белым или розовым шумом

Синий (голубой) шум

Синий шум - вид сигнала, чья спектральная плотность увеличивается на 3 дБ на октаву. То есть его спектральная плотность увеличивается с ростом частоты, и, аналогично белому шуму, на практике он должен быть ограничен по частоте. На слух синий шум воспринимается более резким, нежели белый. Синий шум получается, если продифференцировать розовый шум; их спектры зеркальны.

Фиолетовый шум

Фиолетовый шум - вид сигнала, чья спектральная плотность увеличивается на 6 дБ на октаву. То есть его спектральная плотность пропорциональная квадрату частоты и, аналогично белому шуму, на практике он должен быть ограничен по частоте. Фиолетовый шум получается, если продифференцировать белый шум. Спектр фиолетового шума зеркально противоположен спектру красного.

Серый шум

Термин серый шум относится к шумовому сигналу, который имеет одинаковую субъективную громкость для человеческого слуха на всём диапазоне воспринимаемых частот. Спектр серого шума получается, если сложить спектры броуновского и фиолетового шумов. В спектре серого шума виден большой «провал» на средних частотах, однако человеческий слух субъективно воспринимает серый шум как равномерный по спектральной плотности (без преобладания каких-либо частот).

Американский глоссарий Федерального стандарта 1037C по телекоммуникациям даёт определения белому, розовому, синему и чёрному шуму

Оранжевый шум

Оранжевый шум - квазистационарный шум с конечной спектральной плотностью. Спектр такого шума имеет полоски нулевой энергии, рассеянные по всему спектру. Эти полоски располагаются на частотах музыкальных нот.

Красный шум

Красный шум - может быть как синонимом броуновского или розового шума, так и обозначением естественного шума, характерного для больших водоёмов - морей и океанов, поглощающих высокие частоты. Красный шум слышен с берега от отдалённых объектов, находящихся в океане.

Зелёный шум

Зелёный шум - шум естественной среды. Подобен розовому шуму с усиленной областью частот в районе 500 Гц

Чёрный шум

Термин «чёрный шум» имеет несколько определений:

• Тишина
• Шум со спектром 1/f β , где β > 2 (Manfred Schroeder, «Fractals, chaos, power laws »). Используется для моделирования различных природных процессов. Считается характеристикой "природных и искусственных катастроф, таких как наводнения, обвалы рынка и т. п. "
• Ультразвуковой белый шум (с частотой более 20 кГц), аналогичный т. н. «черному свету» (с частотами слишком высокими, чтобы его можно было воспринимать, но способному воздействовать на наблюдателя или приборы).
• Шум, спектр которого имеет преимущественно нулевую энергию за исключением нескольких пиков

Мы уже отмечали, что различают два вида шума по характеру его распространения в помещении: воздушный и структурный. При воздушном шуме вибрации, создаваемые, к примеру, динамиками работающего телевизора, вызывают звуковые волны в форме колебаний воздуха. Данный вид шума преобладает вне помещений. В первой из приведенных ниже таблиц указаны наиболее распространенные в быту источники, шум от которых превышает нормативный уровень (40 дБА днем, 30 дБА ночью - согласно СНиПу II-12-77).

В качестве источника шума может выступить и механическое действие, как, например забивание гвоздя в стену или перемещение мебели по полу. Этот шум называют структурным, и рождается он таким образом: вибрация пола от шагов передается стене, а ее колебания слышатся в соседнем помещении. Наиболее неприятный структурный шум - ударного типа. Чаще всего он распространяется на большие расстояния от источника. Тот же стук по трубе центрального отопления на одном этаже отлично слышен на всех остальных и воспринимается жильцами, как если бы его источник находился у них в комнате. Во второй таблице можно видеть источники структурного шума.

Таблица 2. Источники бытового шума
А. Воздушного
№	Источник шума	Уровень шума, дБА
1	Телевизор	70
2	Музыкальный центр	85
3	Разговор (спокойный)	65
4	Детский плач	78
5	Игра на пианино	80
6	Работа пылесоса	75
7	-//- стиральной машины	68
8	-//- холодильника	42
9	-//- электробритвы	60
10	-//- электрополотера	83
11	-//- принудительной вентиляции	42
12	-//- кондиционера	45
13	Приготовление пищи на плите	35-42
14	Наполнение ванны	36-58
15	Наполнение бачка в санузле	40-67
16	Вытекающая из крана вода	44-50
Б. Структурного
№	Источник шума	Уровень шума, дБА
1	Перемещения лифта	34-42
2	Стук закрываемой двери лифта	44-52
3	Стук закрываемого мусоропровода	42-58
4	Стук по трубе центрального отопления	45-60

Существуют и такие бытовые приборы, которые являются источниками шума обоих видов. К таковым относится система принудительной вентиляции. Воздушный шум проникает в помещение через воздуховоды, а структурный возникает из-за вибрации стенок защитного кожуха вентилятора и собственно самих воздуховодов.

Звук и шум

Итак, звук - это физический процесс, вызванный колебательным движением частиц среды. Звуковые колебания отличаются определенной амплитудой и частотой. Человек способен слышать звуки, различающиеся по амплитуде в десятки миллионов раз. Ну а воспринимаемые нашим ухом частоты располагаются в диапазоне 16-20 000 Гц. Характеризуется энергетика звука интенсивностью (Вт/м2), или звуковым давлением (Па). С рождения мы обладаем способностью слышать и раскаты грома, и малейший шелест листвы. Чтобы иметь возможность сравнивать столь разные звуки, были приняты: показатель уровня интенсивности звука L и единицы измерения - децибелы (дБ). Порог слышимости человека соответствует звуковому давлению 2 10 -5 Па, или 0 дБ. В свою очередь шум представляет собой хаотичное, нестройное смешение звуков, действующее на нервную систему отрицательно.

Звуки окружают нас повсюду - лишь в редких случаях современный человек может полностью погрузиться в тишину. В связи с этим возрастает значение регуляции шумовых параметров. На рабочих местах, к примеру, предъявляются специальные требования по организации условий труда. В перечень таких требований непременно входят и оптимальные показатели воздействия звука. Однако, исследование шума может потребоваться и в других ситуациях - в медицинском учреждении, в общественных местах и, разумеется, в домашних условиях. Для этой цели используют специальные приборы - шумомеры. Но для начала стоит разобраться с самой природой звука.

Источники звука

Большая часть источников городского шума формируется антропогенными Например, автотранспортом, воздушными потоками, которые проходят между зданиями, инженерно-техническими системами и т. д. Как правило, причины шума такого рода носят негативный характер, поскольку в них преобладают низкие частоты, а также хаотичная смена акцентов по всему спектру. Об этом можно судить особенно по работе промпредприятий и

Разумеется, наиболее благоприятная, с точки зрения акустики, обстановка отмечается за пределами города. В данном случае источником выступает сама природа. Одним из наиболее успокаивающих и расслабляющих является шум моря, который характеризуется периодическими и выраженными колебаниями. Неспешное и монотонное звучание создает неповторимый и привлекающий морской ритм, способствующий укреплению нервной системы.

Устройство приборов

На современном рынке шумомеров сегодня популярны цифровые приборы. Они имеют небольшие размеры и надежный пластиковый корпус, который дополняется микрофоном - впрочем, этот элемент может быть интегрирован внутрь устройства. В состав прибора также входит усилитель, элементы фильтрации, индикатор и детектор. Собственно, человеческое ухо имеет много схожих по функциональности частей. В свою очередь, специальная техника позволяет выполнять исследование шума с фиксацией нескольких параметров одновременно. Фильтры улавливают звуки с разными частотами, а информация о проведенных замерах отражается на экранах в децибелах. Что касается питания, то большинство шумомеров работают от аккумулятора, заряд которого может варьироваться от 50 до 70 ч.

Принцип работы

Что касается принципа действия, то в данном случае уместнее сравнение прибора с микрофоном. Главное отличие будет заключаться в том, что шумомер взаимодействует в процессе измерения с вольтметром, отградуированным в децибелах. Так как сигнал электрического потока на выходе с микрофона эквивалентен исходному шуму, добавка в уровне акустического давления, которое действует на мембрану, будет вызывать аналогичный прирост напряжения тока при поступлении в вольтметр. На этом принципе и строится измерение шума, показатели которого отражаются на дисплее. Для выполнения замеров показателей сигнал пропускают через специальные фильтры - это делается в момент, когда он находится на пути от микрофона к вольтметру.

Поскольку способность уха к восприятию звука определяется не только частотными свойствами шума, но и его интенсивностью, в приборах предусматривается несколько видов элементов фильтрации. Выбор конкретного устройства зависит от того, какими характеристиками обладает допустимый шум на участке проведения измерений. Фильтры дают возможность имитации амплитудно-частотного спектра в условиях заданной мощности шума.

Технико-эксплуатационные характеристики

Производители стремятся разграничивать модели, рассчитанные исключительно на измерение громкости, и аппараты для универсальных замеров. Тем не менее уровень громкости остается одной из ключевых характеристик практически всех шумомеров - этот показатель варьируется от 30 до 130 дБ. Важно отметить одну особенность измерителей шума. Некоторые модели при работе в условиях, когда коэффициент звука превышает максимальную планку шкалы, вовсе не производят исследование шума из-за ограничений своих возможностей. Следующая характеристика - точность измерений. Это качество определяется погрешностью, которая может составлять от 1 до 1,5 дБ. Соответственно, чем меньше отклонение в измерениях шумомера, тем выше его точность. На работу приборов может оказывать влияние температурный режим. Например, если указывается диапазон от 0 до 40 °С, то аппарат можно использовать на открытой местности.

Производители

На рынке можно найти устройства как от специализированных производителей измерительного оборудования, так и продукцию от известных строительных брендов. К первой категории стоит отнести модели Testo, которые можно назвать лучшими в классе. Они отличаются широким емкими аккумуляторами и большим спектром замеров по децибелам. Однако, устройства этой марки самые дорогие - в среднем от 20 до 30 тыс. руб. Если планируется исследование шума в бытовых условиях, то можно обратить внимание на продукцию Geo-Fennel и ADA. Во-первых, модели этих производителей обеспечивают неплохую точность замеров, а во-вторых, они доступны по цене - в среднем такие аппараты стоят 3-4 тыс. руб.

Единица измерения шума

Уровни шума измеряются в единицах, выражающих степень звукового давления. Они связаны с именами двух известных ученых - А.Г. Белла, изобретателя телефона, и Генриха Герца, немецкого физика. В белах или чаще, в децибелах измеряется относительная громкость звука. Децибел - это десятикратный логарифм отношения интенсивности звуковой энергии к ее значению. Также звук измеряют и в Герцах. Гц - это единица СИ частоты, равная частоте периодического процесса, при котором за время 1 секунду совершается один цикл периодического процесса (например, 1 колебание). Но кто определяет, когда шум вреден, а когда - нет? - Сам человек, поскольку ухо человека является «самым точным измерительным прибором».

Дело в том, что человеческое ухо обладает чрезвычайно большим диапазоном чувствительности - от 20 дБ до 120 дБ, что соответствует энергии в 10 раз.

Виды шумов

Шумы бывают: производственные и непроизводственные.

Также есть и благоприятные шумы:

Шум прибоя

Журчание родника

Шелест листвы

Эти звуки всегда приятны человеку. Они его успокаивают, снимают стрессы.

Экологическое нормирование параметрического загрязнения

Понятие экологического нормирования

Экологическое нормирование - нормирование антропогенного воздействия на экосистему в пределах ее экологической емкости, не приводящего к нарушению механизмов саморегуляции. Основными критериями экологического нормирования являются: сохранение биотического баланса, стабильности и разнообразия экосистемы.

В природоохранной практике России, как и во всем мире, экологическое нормирование используется в качестве одной из основных мер или инструментов охраны окружающей среды.

Разработка и принятие экологических нормативов представляет собой одно из направлений природоохранной деятельности уполномоченных государственных органов.

Развитие экологического нормирования призвано обеспечить создание системы реальных, отражающих фундаментальные природные процессы и возможности современных технологий, ориентиров минимизации антропогенного воздействия.

Нормируемые параметры и предельно допустимые уровни шума на рабочих местах

Характеристикой постоянного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц, определяемые по формуле:

L = 201gР/Р0, где

Р - среднеквадратичная величина звукового давления, Па;

Ро - исходное значение звукового давления в воздухе равное 2-10°Па.

Допускается в качестве характеристики постоянного широкополосного шума на рабочих местах принимать уровень звука в дБА, измеренный на временной характеристике «медленно» шумомера, определяемый по формуле:

LA = 201g РА / Р0,

где РА - среднеквадратичная величина звукового давления с учетом коррекции «А» шумомера, Па.

Характеристикой непостоянного шума на рабочих местах является эквивалентный (по энергии) уровень звука в дБА.

Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах с учетом напряженности и тяжести трудовой деятельности представлены в табл.

Количественную оценку тяжести и напряженности трудового процесса следует проводить в соответствии с Руководством 2.2.013-94 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести, напряженности трудового процесса».

Предельно допустимые уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах для трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряженности в дБА

Примечания:

* для тонального и импульсного шума ПДУ на 5 дБА меньше значений, указанных в табл. 1;

* для шума, создаваемого в помещениях установками кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления - на 5 дБА меньше фактических уровней шума в помещениях (измеренных или рассчитанных), если последние не превышают значений табл. 1 (поправка для тонального и импульсного шума при этом не учитывается), в противном случае - на 5 дБА меньше значений, указанных в табл. 1;

* дополнительно для колеблющегося во времени и прерывистого шума максимальный уровень звука не должен превышать 110 дБА, а для импульсного шума -125 дБА1.

Предельно допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука для основных наиболее типичных видов трудовой деятельности и рабочих мест, разработанные с учетом категорий тяжести и напряженности труда, представлены в табл. 2.

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука

На бытовом уровне шум - это звук, не несущий полезной информации. Хотя для любого из нас полезность - понятие относительное. Для пассажира такси непонятные звуки под капотом могут быть всего лишь шумом, но водителю они сигнализируют о возможной неисправности машины. Давайте определим, что такое шум, и узнаем как можно больше об этом физическом явлении.

Что такое шум?

Для любого физика шум - это колебательный процесс. Его возможно изобразить на бумаге, как чередование волн плотности: волны сгущения меняются местами с волнами разрежения. Этот процесс возможен лишь в упругой среде: звуковые колебания в вакууме, к примеру, не распространяются. Если тела совершают свои вибрации не в установленном порядке, человеческий слух воспринимает данные звуки как шум.

Параметры шума

У всех звуков имеется собственный, уникальный набор параметров, благодаря которому мы можем их опознать. Звуковые колебания можно измерить по:

• силе звука, напрямую зависящей от давления, которое производит звуковая волна;
• частоте звука. Чем выше частота колебаний, тем выше звук, который мы слышим.

Для звука вообще и для шума в частности ученые создали собственный параметр измерения - «бел». Эта единица была названа в честь Александра Белла - известного изобретателя телефонной связи.

Слух и шум

Для человеческого уха все источники шума лежат в диапазоне от 45 до 11 000 Гц. Если использовать музыкальный термин, то все разнообразие звуков (в том числе и шума) вошло в девять октавных полос.

Наши органы слуха не в состоянии отличить различить весь диапазон звуковых колебаний - слишком он велик. Но эволюцией предусмотрена инстинктивная реакция не на сам шум, а на его изменение. Именно поэтому человеческое ухо научилось различать кратность изменения звуковой волны.

Чтобы классификация шумов была адекватной и поддавалась научной оценке, изменение звукового давления выражаются в логарифмических единицах. Так гораздо удобнее изображать звуковые процессы графически. Обычно используется единица измерения шума - децибел, которая составляет одну десятую бела. Диапазон изменения звукового давления от порога слышимости до болевых ощущений, которые вызывает шум, составляет миллионы дБ.

Виды шума

Для технических описаний все шумы можно разделить по временным и спектральным параметрам. По характеру спектральных полос шум различают:

• широкополосный (ширина непрерывного спектра превышает ширину октавы);
• тональный (превышение шума в одной третьоктавной полосе по сравнению с остальными более чем на 10 дБ).

Классификация шумов может происходить и по временным характеристикам. Постоянный шум меняет свою частоту не более чем на 5 дБА. Непостоянные звуковые колебания обладают большей амплитудой изменений и подразделяются на:

• колеблющиеся - непрерывные изменения во времени;
• прерывистые - изменения происходят ступенчасто, имеются интервалы постоянного шума одна и более секунды;
• импульсные - чередование шума и тишины

Замер уровня шума измеряется специальными приборами - шумомерами.

Как работает шумомер

Прибор для измерения шума имеет достаточно простое устройство: к небольшому микрофону подключен вольтметр, отградуированный в децибелах, и электрические фильтры. Звуковой сигнал воспринимается микрофоном и переводится им в электрический импульс, равный по силе и частоте исходной волне. Прирост электрического поля фиксируется вольтметром и отображается на дисплее. По своим характеристикам прибор для измерения шума должен быть «на одной звуковой волне» с человеческим слухом. Такое простое устройство служит надежным индикатором шумовой загрязненности в домашних условиях или на производстве.

Источники шума и сравнительные уровни шума

Современный технологичный мир содержит множество источников шума. Это: различные виды транспорта, звуки работы каких либо устройств или оборудования, звуковая аппаратура и так далее.

Все звуки, услышанные нами за день, сливаются в какофонию, которую мы и воспринимаем как шум. В домашних условиях шум в разы меньше, чем на производстве (даже если ваш сосед - поклонник неудобоваримых громких звуков, которые он называет песнями). Промышленные источники на сегодняшний день являются главными «виновниками»» шумового засорения земли. Среди основных «злодеев» - металлургическая, горноперерабатывающая, угольная, нефтехимическая, оборонная промышленность. Меньше всего звуков слышат работники, обслуживающие пищевую промышленность.

Некоторые технологические процессы на производстве, например на предприятиях, производящих железобетонные конструкции, испытательных полигонах или стрельбищах, космодромах, могут являться источниками шума, доходящего до 120 дБА.

Допустимый уровень шума определяется стандартами ГОСТ 12.1.003-83. ССБТ. Нормирование шумового загрязнения проводится по допустимому спектру уровней шума и дБа. Данный метод помогает установить предельно допустимый уровень шумового воздействия в девяти октавных полосах.

Какие бывают шумы

Ученые не могли пройти мимо всего разнообразия звуковых раздражителей и придумали различные классификации того, что такое шум. Физика изучает эти звуковые явления и классифицирует их для удобства изучения. С некоторыми видами шума мы уже ознакомились ранее. Вот еще несколько вариантов ранжировки различных звуковых явлений по природе возникновения:

• механические - звуки, возникающие при работе различных механизмов;
• аэродинамические. Сюда входят шумы, возникающие при взлете самолета;
• гидравлические. Эти шумы мы слышим при неисправностях в родной водопроводной системе: резкий перепад давления в системе может вызвать гидроудар, который воспринимается как резкий, неприятный шум;
• электромагнитные. Возникают при работе одноименных устройств и приспособлений.

В отдельную категорию можно выделить «цветную» классификацию шума. Так, «белым» шумом техники называют стационарный звуковой поток, у которого спектральные составляющие равномерно распределены по всему диапазону. Остальные шумы техники относят к цветным. Такая аналогия возникла при сопоставлении спектра звуковых волн со спектральными полосами видимого света. Так, «розовый» шум часто присутствует в сердечном ритме, в излучении космоса, в электронных или механических устройствах. «Оранжевый» шум соответствует частотам музыкальных нот. «Красный шум» - это мелодия различных естественных водоемов Земли. Ну а «зеленые» шумы издаются всеми зелеными растениями нашей планеты.

Шумы вокруг нас

Каждый день все люди, способные различать звуки, сталкиваются с различными видами звуковых колебаний. Навскидку можно определить силу звука, который издают различные источники шума, окружающие нас в повседневной жизни.

• Обычный разговор: 40—45 дБ.
• Шум работы в офисе, кабинете врача, юриста: 50—60дБ.
• Звуки улицы: голоса прохожих, потоки транспорта: 70—80 дБ.
• Шумы на фабрике (тяжпром): 70—110 дБ.
• Старт современного авиалайнера: 120 дБ.
• Максимальная громкость вувузелы: 130 дБ.

Человеческий организм довольно быстро приспосабливается к шуму. Достаточно сказать, что тот звуковой фон, который для нас стал привычным, наши предки расценили бы как нестерпимую звуковую какофонию. Но и выдерживать постоянную шумовую нагрузку человеческий организм не в состоянии. Шумы звукового диапазона притупляют реакцию человека на поступающие извне сигналы. Это приводит к снижению скорости адекватного реагирования и увеличению ошибок при выполнении определенных видов работ.

Шум - это причина угнетения центральной нервной системы. Постоянный звуковой поток вызывает заметные изменения частоты пульса и дыхания, нарушает обмен веществ. Шумовое воздействие приводит к возникновению целого ряда сердечнососудистых заболеваний, гипертонии и язвы желудка. При воздействии «высоких» шумов громкостью выше 140 дБ возможна контузия, разрыв барабанной перепонки. Шум громкостью выше 160 дБ вызывает кровоизлияние в мозг со смертельным исходом.

Шум и природа

Шумовое загрязнение представляет опасность не только для человека. Научные исследования подтверждают, что мощные двигатели современных кораблей и подводных лодок дезориентируют водных обитателей, которые пользуются гидролокационным способом для поиска пищи и общения. Особенно страдают от постоянных колебаний звукового фона океана дельфины и некоторые виды китовых. Возможно, что достоверные, но необъяснимые случаи коллективного суицида китов как-то связаны с нарушением их ориентационных навыков. В ряде случаев массовое выбрасывание китов на берег было зафиксировано рядом с местами, где проходили военные учения, а значит - шумовые загрязнения в этом регионе были чрезвычайно высокими.

Шум и космос

Как было сказано ранее, шум не может возникнуть в неупругой среде. А космический вакуум - самая неупругая среда из всех возможных. Тем не менее, в 2006 году исследователи НАСА обнаружили эффект, названный впоследствии «космическим шумом». Разумеется, обнаруженный эффект - не шум в обычном понимании этого слова. Так были названы таинственные радиоволны, пронизывающие все пространство Вселенной. Их частота, сила и амплитуда колебания настолько совпадали с известными источниками звуков, что ученые, не колеблясь, записали радиоволны в разряд шумов.

Космический шум - это радиоволны, излучаемые звездами, отдаленными от нас миллиардами световых лет. Альтернативными источниками шумового явления могут стать вспышки сверхновых волн, турбулентность газовых туманностей и прочее. Любой космический процесс сопровождается выделением в вакуум радиоволн, которые можно изучить и классифицировать. Благодаря явлению космического шума мы можем узнать, как образовывались звезды и какая судьба, в конце концов, ожидает нашу Вселенную.